典型人工纳米材料与现有海洋污染物的联合毒性效应及其机理

人工纳米材料（MNMs）的环境效应和生态风险研究已成为国内外环境科学领域的研究热点。目前有关MNMs 在环境中，特别是天然水环境中，与现有污染物的联合毒性效应仍所知甚少。河口和近岸海洋环境是大多数工业污染物最终的"汇"。因此，本课题在前期研究基础上，以典型MNMs,即纳米二氧化钛和富勒烯，为实验对象：①通过吸附/解吸实验，初步探索MNMS在海水环境中与现有污染物，如重金属镉和三丁基锡等，可能发生的相互作用；②在此基础上进行单独和联合毒性实验，并采用相加指数法和毒性单位法等多种评价手段揭示MNMs与海水环境中现有污染物可能的复合毒性作用模式；③进一步结合生物有效性实验，分析MNMs与海水中现有污染物复合污染效应的可能机制。作为前瞻性的基础研究，课题结果能为深入研究MNMs进入海洋环境后的特殊毒性作用过程与机制，以及科学评价MNMs和MNMs吸附态污染物的环境风险和环境标准的制定提供科学依据。

人工纳米材料（Manufactured nanomaterials，简称MNMs）的生态环境效应及其健康风险，日益受到关注。MNMs泄露进入环境中后对现存污染物的环境行为与生态毒性产生怎样的影响，其相互作用的模式是什么，已成为当前环境科学领域的热点问题。本研究针对MNMs与天然水环境中现存污染物的联合毒性作用开展研究。首先对典型MNMs在天然水中的理化性质和环境行为进行表征，发现部分MNMs可以在水层中长时间存在，而在海水中则会快速沉降。据此，进一步考察MNMs在不同水体中与现存污染物的吸附行为，同时，分别采用淡水水层生物斜生栅藻和海水底栖生物九孔鲍开展MNMs的联合毒性实验。结果发现，MNMs在淡水和海水中对现存污染物具有相似的吸附行为，均可迅速形成MNMs-污染物复合物，国内外尚未见纳米材料在海水和淡水中吸附污染物差异性的比较研究。此外，毒理实验结果显示MNMs的存在显著改变现存污染物的毒性，两者既有拮抗作用亦有协同作用。其联合作用模式可能与两者间的浓度比例以及受试生物等因素相关。对MNMs及其吸附态污染物的生物有效性实验进一步显示，MNMs促进了底栖生物对污染物的富集，增加其生物有效性。在此基础上，结合吸附实验与电镜观察结果，提出初步的MNMs与现存污染物联合毒性机理。研究结果为阐明MNMs 进入天然水环境后的特殊毒性作用过程与机制提供科学基础。